Android SurfaceView 绘图覆盖刷新及脏矩形刷新方法

Posted 2020-08-19 mydddfly

http://www.cnblogs.com/SkyD/archive/2010/11/08/1871423.html

Android SurfaceView 绘图覆盖刷新及脏矩形刷新方法

SurfaceView在android中用作游戏开发是最适宜的，本文就将演示游戏开发中常用的两种绘图刷新策略在SurfaceView中的实现方法。

首先我们来看一下本例需要用到的两个素材图片：

 

 

bj.jpg就是一个渐变图，用作背景。

question.png是一个半透明的图像，我们希望将它放在上面，围绕其圆心不断旋转。

实现代码如下：

package SkyD.SurfaceViewTest;

 

import android.app.Activity;

import android.content.Context;

import android.graphics.Bitmap;

import android.graphics.BitmapFactory;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Matrix;

import android.graphics.Paint;

import android.os.Bundle;

import android.view.SurfaceHolder;

import android.view.SurfaceView;

 

public class Main extends Activity {

 

    @Override

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

       super.onCreate(savedInstanceState);

       setContentView(new MySurfaceView(this));

    }

 

    // 自定义的SurfaceView子类

    class MySurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {

 

       // 背景图

       private Bitmap BackgroundImage;

       // 问号图

       private Bitmap QuestionImage;

 

       SurfaceHolder Holder;

 

       public MySurfaceView(Context context) {

           super(context);

           BackgroundImage = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),

                  R.drawable.bg);

           QuestionImage = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),

                  R.drawable.question);

 

           Holder = this.getHolder();// 获取holder

           Holder.addCallback(this);

       }

 

       @Override

       public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,

              int height) {

           // TODO Auto-generated method stub

 

       }

 

       @Override

       public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {

           // 启动自定义线程

           new Thread(new MyThread()).start();

       }

 

       @Override

       public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {

           // TODO Auto-generated method stub

 

       }

 

       // 自定义线程类

       class MyThread implements Runnable {

 

           @Override

           public void run() {

              Canvas canvas = null;

              int rotate = 0;// 旋转角度变量

              while (true) {

                  try {

                     canvas = Holder.lockCanvas();// 获取画布

                     Paint mPaint = new Paint();

                     // 绘制背景

                     canvas.drawBitmap(BackgroundImage, 0, 0, mPaint);

                     // 创建矩阵以控制图片旋转和平移

                     Matrix m = new Matrix();

                     // 设置旋转角度

                     m.postRotate((rotate += 48) % 360,

                            QuestionImage.getWidth() / 2,

                            QuestionImage.getHeight() / 2);

                     // 设置左边距和上边距

                     m.postTranslate(47, 47);

                     // 绘制问号图

                     canvas.drawBitmap(QuestionImage, m, mPaint);

                     // 休眠以控制最大帧频为每秒约30帧

                     Thread.sleep(33);

                  } catch (Exception e) {

                  } finally {

                     Holder.unlockCanvasAndPost(canvas);// 解锁画布，提交画好的图像

                  }

              }

           }

 

       }

 

    }

}

模拟器中的运行效果：

 

（注：图中的问号图形是在不断旋转中的）

这看起来不错，但是有一个问题：我们在代码中设置的帧频最大值是每秒30帧，而实际运行时的帧频根据目测就能看出是到不了30帧的，这是因为程序在每一帧都要对整个画面进行重绘，过多的时间都被用作绘图处理，所以难以达到最大帧频。

 

脏矩形刷新

接下来我们将采取脏矩形刷新的方法来优化性能，所谓脏矩形刷新，意为仅刷新有新变化的部分所在的矩形区域，而其他没用的部分就不去刷新，以此来减少资源浪费。

我们可以通过在获取Canvas画布时，为其指派一个参数来声明我们需要画布哪个局部，这样就可以只获得这个部分的控制权：

 

在这里为了便于观察，我将矩形区域设定为问号图形的1/4区域，也就是说在整个画面中我们仅仅更新问号图形的1/4大小那么点区域，其执行效果为：

 

可以看到，仅有那1/4区域在快速刷新，其他部分都是静止不动的了，现在的刷新帧频差不多已经能达到最大帧频了，我们的优化起作用了：）

不过别高兴的太早，实际上如果把刷新区域扩大到整个问号图形所在的矩形区域的话，你会发现优化作用变得微乎其微了，还是没法达到最大帧频的，因为更新区域增大了3倍，带来的资源消耗也就大幅增加。

 

覆盖刷新

这种情况下就应当考虑结合覆盖刷新方法再进一步优化了。

试想一下，我们每次刷新时最大的消耗在哪？

没错，在背景图绘制上，这个绘制区域非常大，会消耗我们很多资源，但实际上背景图在此例中是从不变化的，也就是说我们浪费了很多资源在无用的地方。

那么可不可以只绘制一次背景，以后每次都只绘制会动的问号图形呢？

完全可以，尝试修改一下代码，再前面加一个帧计数器，然后我们仅在第一帧的时候绘制背景：

 

这样很简单，但是改后直接运行的话你会发现一个奇怪的状况：

 

问号图案会变得有残影了。

啊哈，这正是我使用半透明图案做范例的目的，通过这个重影，我们就能看出，覆盖刷新其实就是将每次的新的图形绘制到上一帧去，所以如果图像是半透明的，就要考虑重复叠加导致的问题了，而如果是完全不透明的图形则不会有任何问题。

背景会在背景图和黑色背景之间来回闪。

这个问题其实是源于SurfaceView的双缓冲机制，我理解就是它会缓冲前两帧的图像交替传递给后面的帧用作覆盖，这样由于我们仅在第一帧绘制了背景，第二帧就是无背景状态了，且通过双缓冲机制一直保持下来，解决办法就是改为在前两帧都进行背景绘制：

 

现在就没有问题了（如果换成个不透明的图形的话就真没问题了）：

 

现在虽然还是达不到最大帧频，但是也算不错啦，在真机上跑的会更快些，接近最大帧频了。

 

结语

我这也是刚接触Android开发，分享这点心得出来，有写的不对的欢迎指点一二^^

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